(57)【要約】【課題】ピラーを介さずにリヤサスペンションに入力される突き上げ荷重を車体に分散させるようにした自動車のリヤサスペンションタワー構造を提供する。【解決手段】自動車１０の車体後部の両側に配置され、自動車の後輪を支持するリヤサスペンションの上端において一対のリヤサスペンションタワー２１を支持する自動車のリヤサスペンションタワー構造２０であって、各リヤサスペンションタワー２１の上部が自動車の車体を構成するフロアサイドメンバ１１に立設したリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３によって支持されている。【選択図】図１
2010000997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車体後部の両側に配置された各リヤサスペンションタワーの上部が、それぞれフロアサイドメンバに立設したリヤサスペンションタワーリインフォースによって支持されていることを特徴とする、自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項２】
前記リヤサスペンションタワーリインフォースは、前記各リヤサスペンションタワーの前側と後側とに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項３】
左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第１フレームで繋げ、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第２フレームで繋げたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項４】
前記リヤサスペンションタワーリインフォースはパイプ状の部材で成ることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のリヤサスペンションタワー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のリヤサスペンションタワー構造に係り、特にリヤサスペンションの入力荷重を分散させるリヤサスペンションタワー構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示す所謂ワゴンタイプの従来の自動車１は、車体の下部の両側に沿って配置したフロアサイドメンバ２と、車室の上部を構成するルーフパネル３の両側に沿って配置したルーフサイドメンバー３ａと、ルーフサイドメンバー３ａを支持するように車体前側から順次に配置したＡピラー４ａ，Ｂピラー４ｂ，Ｃピラー４ｃ及びＤピラー４ｄと、を備えている。なお、図１０は車体の右側の側面構造を車室側から見た模式図である。図中のＦｒは車両前方向を、Ｕｐは車両上方向を示す。
【０００３】
リヤサスペンションタワー５は、自動車１の車体両側を構成するフロアサイドメンバ２の後輪に対応する領域の横方向外側で、例えば突き上げ等の入力荷重Ｆを分散させやすいように、Ｃピラー４ｃの下方に配置されている。リヤサスペンションタワー５は、車体後部の両側面を構成するクォーターパネル６におけるタイヤハウス６ａを構成する部分と一体に形成されており、上端が後輪を支持するリヤサスペンションの上端を受けるように、リヤサスペンションの軸方向に対してほぼ垂直な平面に形成されている。
【０００４】
上記構成のリヤサスペンションタワー５にあっては、自動車１の走行中に路面の凹凸に従って後輪から突き上げ等による荷重Ｆが作用したとき、この突き上げ荷重Ｆはリヤサスペンションタワー５からＣピラー４ｃ及びＤピラー４ｄを介して自動車１の車体全体の構造体で受け止められる。これにより、上述した突き上げ荷重Ｆによる車体の局部的な変形が抑制されて、必要な強度及び剛性が確保される。この種のリヤサスペンションタワー構造が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−６８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の自動車１では突き上げ荷重ＦをＣピラー４ｃ及びＤピラー４ｄを介して車体全体で受け止めるようにしているので、リヤサスペンションタワー５付近にＣピラー４ｃとＤピラー４ｄとを配置する必要があることから、Ｃピラー４ｃとＤピラー４ｄの間に位置する所謂クォーターウィンドウ４ｅの大型化は困難である。
【０００６】
また、セダンタイプの自動車をベースとしたワゴンタイプの自動車の開発においても、突き上げ荷重Ｆの分散のために、Ｃピラー４ｃ及びＤピラー４ｄとリヤサスペンションタワー５との相対的な位置関係に制約があり、車体の構造部材である上記Ｃピラー４ｃやＤピラー４ｄの配置箇所を選択する自由度が低い。また、この種の構造部材をセダンタイプとワゴンタイプとで共通化することは困難である。
さらに、車体におけるホイールベースを広げる場合にも同様な制約を受けるので、同様に各構造部材の配置及び共通化は困難である。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、ピラーを介さずにリヤサスペンションタワーに入力される突き上げ荷重を車体側に分散させるようにした自動車のリヤサスペンションタワー構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車の車体後部の両側に配設した各リヤサスペンションタワーの上部が、それぞれフロアサイドメンバに立設したリヤサスペンションタワーリインフォースによって支持されていることを特徴としている。
本発明の自動車のリヤサスペンションタワー構造において、リヤサスペンションタワーリインフォースは、リヤサスペンションタワーの前側と後側とに設けられている。さらに、好ましくは、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第１フレームで繋げ、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第２フレームで繋げている。ここで、リヤサスペンションタワーリインフォースは、例えばパイプ状の部材で成る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、自動車の走行中に路面の凹凸等によりリヤサスペンションに突き上げ荷重が作用すると、突き上げ荷重はリヤサスペンションからリヤサスペンションタワーに伝達され、さらにこのリヤサスペンションタワーの上部からリヤサスペンションタワーリインフォースを介して、フロアサイドメンバに伝達される。これにより、リヤサスペンションに下方から作用する突き上げ荷重がリヤサスペンションタワーリインフォースによって分散され、フロアサイドメンバから車体全体の構造体で受け止められるので、車体の局部的な変形が抑制され、必要な強度，剛性が確保される。このため、従来のように突き上げ荷重をリヤサスペンションタワーから自動車の車体を構成するＣピラーやＤピラーに分散させずに突き上げ荷重を分散できるので、リヤサスペンションタワー及びＣピラー，Ｄピラーの車体における配置の自由度が大きくなる。従って、例えばＣピラーとＤピラーの間の間隔を広げて、所謂クォーターウィンドウを前後方向に大型化することが可能となり、車内後席からの視界を大幅に改善することができる。
【００１０】
また、例えばセダンタイプの自動車をベースとしてワゴンタイプの自動車を開発する場合に、Ｃピラー位置を共通化することが可能であるので、リヤドアやリヤサスペンションタワーも共通化することができ、型投資が不要になると共に、開発コスト及び製品コストが低減され得る。
さらに、ホイールベースを広げる場合に、リヤサスペンションタワー及びＣピラー，Ｄピラーの車体における配置及び相対位置に制約がないことから、配置の自由度が大きく、且つ部品の共通化が容易である。
【００１１】
リヤサスペンションタワーリインフォースが、対応するリヤサスペンションタワーの上部の前後端からそれぞれ斜め前方及び斜め後方に延びて、フロアサイドメンバの前側及び後側に連結されている場合には、リヤサスペンションタワーに下方から作用する突き上げ荷重は、前後のリヤサスペンションタワーリインフォースを介してフロアサイドメンバの前側及び後側の広い範囲に伝達されるので、この突き上げ荷重が効率的に分散してフロアサイドメンバに伝達されることになる。
さらに、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第１フレームで連結し、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第２フレームで連結するように構成すると、左右各側のサスペンションタワーの車幅方向への移動を規制することができる。これにより、リヤサスペンションタワーリインフォースをリヤサスペンションタワーの上部の前後端からそれぞれ斜め前方及び斜め後方に向けてフロアサイドメンバの前側及び後側に連結するだけの場合に比して、タイヤハウス周辺の剛性をより一層強化することができる。
【００１２】
各リヤサスペンションタワーリインフォースは例えばパイプ等の直線的な単純形状の部材から構成することができるので、この場合にはリヤサスペンションタワーからリヤサスペンションタワーリインフォースに伝達される突き上げ荷重が、リヤサスペンションタワーリインフォースに関して軸方向に伝達され、すぐにフロアサイドメンバに伝達される。従って、リヤサスペンションタワーリインフォースは引張り荷重を受けるだけであるので、このような直線的な単純形状の部材から構成されていれば十分であり、低コストで構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
〔第一の実施形態〕
図１は本発明による自動車のリヤサスペンションタワー構造の第一の実施形態を備えた自動車１０を示している。
自動車１０は、図１０に示したワゴンタイプの自動車１とほぼ同様に構成されており、その車体の下部の両側に沿って配置されたフロアサイドメンバ１１と、車室の上部を構成するルーフパネル１２の両側に沿って配置されたルーフサイドメンバー（所謂ルーフサイドレール）１２ａと、ルーフサイドメンバー１２ａを支持するように車体前側から順次に配置されたＡピラー１３ａ，Ｂピラー１３ｂ，Ｃピラー１３ｃ及びＤピラー１３ｄと、リヤサスペンションタワー構造２０と、を備えている。なお、図１は車体の右側の側面構造を車室側から見た模式図である。図中のＦｒは車両前方を、Ｕｐは車両上方を、ＲＨは車幅方向であって右方を示す。
この自動車１０のＣピラー１３ｃ及びＤピラー１３ｄは、図１０に示した自動車１と比較して、間隔を広くして配置されており、それらの間に画成される開口に大型のクォーターウィンドウ１３ｅが配設されている。
【００１４】
リヤサスペンションタワー構造２０は、自動車１０の車体を構成する左右のフロアサイドメンバ１１における後輪に対応する部分に、それぞれ隣接して配置されている。ここで、図２〜図５は右側の後輪に対応して設けたリヤサスペンションタワー構造２０を示す図であり、このリヤサスペンションタワー構造２０は、リヤサスペンションタワー２１と、各リヤサスペンションタワー２１に対して前後に設けた二つのリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３と、から構成されている。
【００１５】
各リヤサスペンションタワー２１は、車体後部の両側面を構成するクォーターパネル１４のタイヤハウス１５を構成する部分と一体に形成されている。
【００１６】
リヤサスペンションタワー２１の上端２１ａは、図４に示すように、後輪を支持するリヤサスペンション１６のサスペンションコイル１６ａの上端を受けるように、またリヤサスペンション１６のショックアブソーバ１６ｂの上端を支持するように、リヤサスペンション１６の軸方向に対してほぼ垂直な平面に形成されている。
【００１７】
さらに、リヤサスペンションタワー２１は、その上端２１ａからそれぞれ前後方向にほぼ水平に突出する一対のフランジ部２１ｂ，２１ｃ（図６参照）を有している。
このフランジ部２１ｂ，２１ｃは、図３及び図４に示すように、リヤサスペンションタワー２１の上端２１ａに支持されたリヤサスペンション１６の中心を通って自動車１０の車体前後方向に延びる仮想直線Ｘ上に配置されている。
【００１８】
リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３は図２〜図５に示すようにそれぞれ直線状のパイプ部材から構成されており、その下端がフロアサイドメンバ１１に対して連結されている。なお、図４及び図５では、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３がパイプ状に形成されていることを表すために、一部を破断して表している。
【００１９】
フロアサイドメンバ１１は、例えば図５に示すように、内側のインナ１１ａと、外側のアウタ１１ｂと、から構成されており、これらのインナ１１ａ及びアウタ１１ｂによって画成される閉断面を仕切るように、補強のためのリインフォース１１ｃが配置されている。
そして、これらのインナ１１ａ，アウタ１１ｂ及びリインフォース１１ｃは、互いに溶接等により接続されている。
さらに、フロアサイドメンバ１１は、図１０に示した従来のフロアサイドメンバ２と同様に、全体がほぼ水平に延びていると共に、後輪の車軸を回避するように、対応する領域１１ｄが上方に向かって突出した湾曲部として形成されている。
【００２０】
そして、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３のうち、前側のリヤサスペンションタワーリインフォース２２は、その下端２２ａが、図２及び図３に示すように、フロアサイドメンバ１１の湾曲部（前述の領域１１ｄ）の前縁に、具体的には前側の傾斜面Ｓ１とそれに連なって後方へ延びた水平面Ｓ３とのコーナーＣ１に、溶接等によって連結されており、またその上端２２ｂが、図２，図３及び図４に示すように、前述したリヤサスペンションタワー２１の前側のフランジ部２１ｂに溶接等によって連結されている。
ここで、前側のリヤサスペンションタワーリインフォース２２は、図２及び図３から分かるように、上端２２ｂから下端２２ａに向かって、自動車１０の車両前後方向に関して斜め前方へ、そして車両横方向に関して斜め内側（車室側）へ向かって、傾斜して延びている。
【００２１】
後側のリヤサスペンションタワーリインフォース２３は、その下端２３ａが図２〜図５に示すようにフロアサイドメンバ１１の湾曲部（前述の領域１１ｄ）の後縁、具体的には後側の傾斜面Ｓ２とそれに連なって後方へ延びた水平面Ｓ４とのコーナーＣ２に、溶接等によって連結されており、またその上端２３ｂが図２〜図４に示すように前述したリヤサスペンションタワー２１の後側のフランジ部２１ｃに溶接等によって連結されている。
ここで、後側のリヤサスペンションタワーリインフォース２３は、図２及び図３から分かるように、上端２３ｂから下端２３ａに向かって、自動車１０の車両前後方向に関して斜め後方へ、そして車両横方向に関して斜め内側（車室側）へ向かって、傾斜して延びている。
【００２２】
本実施形態による自動車のリヤサスペンションタワー構造２０は以上のように構成されており、自動車１０の走行中に路面の凹凸等によってリヤサスペンション１６に下方から突き上げ荷重Ｆが作用すると、この突き上げ荷重Ｆはリヤサスペンション１６に伝達されさらにリヤサスペンションタワー２１の上端２１ａから前後のリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３を介して、フロアサイドメンバ１１へ伝達される。
【００２３】
その際、突き上げ荷重Ｆは、リヤサスペンションタワー２１の上端２１ａから、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３に対して、その軸方向（図１中のＡ，Ｂ方向）に引張り荷重として作用し、その直後にフロアサイドメンバ１１に伝達される。
従って、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３には、一時的に突き上げ荷重Ｆによる軸方向の引張り応力が作用するだけである。
【００２４】
このため、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３は、パイプ状の直線的な部材であっても、突き上げ荷重Ｆによる引張り応力を伝達することが可能であり、突き上げ荷重Ｆが、双方のリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３を介して確実に且つ分散して伝達される。
その際、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３が車両前後方向に斜めに傾斜して配置されていることで、突き上げ荷重Ｆがフロアサイドメンバ１１のより広い領域に対して分散して伝達されることになる。
これにより、自動車１０の車体に対して突き上げ荷重Ｆが集中的に作用することがないので、車体の局部的な変形が抑制され、必要な強度及び剛性が確保され得る。
【００２５】
従って、図１０に示した従来のリヤサスペンションタワー５におけるように、リヤサスペンションタワーに作用する突き上げ荷重Ｆを自動車のＣピラーやＤピラーを介さずに十分に分散させることができるので、リヤサスペンションタワー２１に対するＣピラー１３ｃやＤピラー１３ｄの配置の自由度が大きくなる。これにより、例えばＣピラー１３ｃとＤピラー１３ｄとの間隔を広げて、所謂クォーターウィンドウ１３ｅを前後方向に大型化することが可能となり、車内後席からの視界を大幅に改善することができる。或いは、例えばセダンタイプの自動車をベースとして、ワゴンタイプの自動車を開発する場合に、Ｃピラー１３ｃの位置を共通化することが可能であるので、リヤドアやリヤサスペンションタワーも共通化することができ、型投資が不要になると共に、開発コスト及び製品コストが低減される。さらに、ホイールベースを広げる場合には、リヤサスペンションタワー２１及びＣピラー１３ｃ，Ｄピラー１３ｄの車体における配置及び相対位置に制約がないことから、配置の自由度が大きく、且つ部品の共通化が容易である。
【００２６】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。図７は本発明の第二の実施形態に係るリヤサスペンションタワー構造２０Ａの斜視図であり、図８は平面図、図９は背面図である。
リヤサスペンションタワー構造２０Ａは、第一実施形態のリヤサスペンションタワー構造２０よりも、タイヤハウス１５周辺の剛性を一層向上させたことを特徴としている。
【００２７】
リヤサスペンションタワー構造２０Ａは、左右のサスペンションタワー２１，２１間において、棒状の第１フレーム３１が左右の前側のリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２２同士を繋いでいる。また、この第１フレーム３１より車両後方側に配設される棒状の第２フレーム３２が、左右の後側のリヤサスペンションタワーリインフォース２３，２３同士を連結している。
【００２８】
第１フレーム３１と第２フレーム３２とは、図８に示すように、車幅方向に沿って長手の細幅の部材で構成され、図９に示すように、同じ高さの位置で水平方向に延出している。具体的には、図９に点線で囲った領域αを荷室スペースとすると、例えばこの荷室スペースのフロアを構成するフロアパネル４０より低い位置で第１フレーム３１と第２フレーム３２とは車幅方向へ延出するように配設されている。
【００２９】
リヤサスペンションタワー構造２０Ａは、第１フレーム３１と第２フレーム３２とを備えていることで、第一の実施形態のリヤサスペンションタワー構造２０よりも、サスペンションの入力荷重Ｆによるサスペンションタワー２１の変形を防止できて、より一層の操縦性の安定度を向上させることができる。具体的には、第一実施形態のリヤサスペンションタワー構造２０では、サスペンションタワー２１がリヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３によって支持されることで、サスペンションタワー２１が上下方向（図１中の軸方向Ａ，Ｂ）及び前後方向（図２中の方向Ｃ）へ移動することが規制される。一方、第二の実施形態のリヤサスペンションタワー構造２０Ａは、第一実施形態におけるサスペンションタワー２１の上下方向及び前後方向への移動を規制することに加え、左右のサスペンションタワー２１を支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース２２同士が第１フレーム３１を介して連結され，後側のリヤサスペンションタワーリインフォース２３同士が第２フレーム３２を介して連結されているため、左右各側のサスペンションタワー２１が車幅方向（図２中の方向Ｄ，Ｅ）へ移動することが規制される。
【００３０】
このように、第二実施形態のリヤサスペンションタワー構造２０Ａによれば、左右のサスペンションタワー２１の上下方向、前後方向及び車幅方向へ移動することを規制できるので、第一の実施形態のものよりも一層、操縦性の安定度を向上させることができる。
また、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３をサスペンションタワー２１の前後に配置し、第１フレーム３１と第２フレーム３２とを、サイドメンバに寄せたフロアパネル４０の下に配設させることで、荷室スペースの空間を低減させることがない。
【００３１】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、リヤサスペンションタワーリインフォース２２，２３は、パイプ状の直線的な部材から構成されているが、これに限らず、前述した突き上げ荷重による引張り応力を伝達できるものであればよく、例えば断面が中空方形やアングル状等の種々の断面形状を有する直線的な部材から構成されていてもよい。
第１フレーム３１と第２フレーム３２とは、棒状に限らず、筒状の部材や、長手方向に直交する断面の形状がＬ字型やコ字型等の部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による自動車のリヤサスペンションタワー構造の第一実施形態を組み込んだ自動車の概略側面図である。
【図２】図１の自動車のリヤサスペンションタワー構造の側面図である。
【図３】図１の自動車のリヤサスペンションタワー構造の平面図である。
【図４】図２の自動車のリヤサスペンションタワー構造の上端を示す部分拡大断面図である。
【図５】図２の自動車のリヤサスペンションタワー構造におけるリヤサスペンションタワーリインフォースの下端を示す部分拡大断面図である。
【図６】図３の自動車のリヤサスペンションタワー構造の上端を示す部分拡大平面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係るリヤサスペンションタワー構造の斜視図である。
【図８】図７のリヤサスペンションタワー構造の平面図である。
【図９】図７のリヤサスペンションタワー構造の背面図である。
【図１０】従来のリヤサスペンションタワーを備えた自動車の一例の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    自動車
１１    フロアサイドメンバ
１１ａ  インナ
１１ｂ  アウタ
１１ｃ  リインフォース
１１ｄ  領域（湾曲部）
１２    ルーフパネル
１２ａ  ルーフサイドメンバー
１３ａ  Ａピラー
１３ｂ  Ｂピラー
１３ｃ  Ｃピラー
１３ｄ  Ｄピラー
１３ｅ  クォーターウィンドウ
１４    クォーターパネル
１５    タイヤハウス
１６    リヤサスペンション
１６ａ  サスペンションコイル
１６ｂ  ショックアブソーバ
２０    リヤサスペンションタワー構造
２１    リヤサスペンションタワー
２１ａ  リヤサスペンションタワーの上端
２１ｂ  フランジ部
２１ｃ  フランジ部
２２，２３    リヤサスペンションタワーリインフォース
２２ａ，２３ａ  リインフォースの下端
２２ｂ，２３ｂ  リインフォースの上端
３１    第１フレーム
３２    第２フレーム
４０    フロアパネル
Ｆ      荷重
Ｘ      仮想直線
Ｃ１    コーナー
Ｃ２    コーナー
Ｓ１    傾斜面
Ｓ２    傾斜面
Ｓ３    水平面
Ｓ４    水平面
【図１】
2010000997.tif 000003
【図２】
2010000997.tif 000004
【図３】
2010000997.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010000997.tif 000007
【図６】
2010000997.tif 000008
【図７】
2010000997.tif 000009
【図８】
2010000997.tif 000010
【図９】
2010000997.tif 000011
【図１０】
2010000997.tif 000012